阻燃剂基本知识.ppt
《阻燃剂基本知识.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《阻燃剂基本知识.ppt(43页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第五节第五节 阻燃剂阻燃剂1 聚合物材料在火灾中的危险性聚合物材料在火灾中的危险性 聚合物材料聚合物材料具有潜在的火灾危险性,包括热灾害热灾害(燃烧释放的热量)和非热灾害非热灾害(烟气和毒气)。火灾中因窒息和烟气中毒造成的人员伤亡可占火灾总伤亡人数的5080%。减少聚合物热核非热灾害-阻燃技术阻燃技术-根本2一、塑料阻燃概述一、塑料阻燃概述 常用的热塑性塑料如PE、PP、PS、ABS、PC、POM、PA等性能优良,但易燃,燃烧时产生大量烟雾和有毒气体,使人中毒窒息而死,且影响消防救援工作;PVC等含氯塑料本身不燃,但往往因加入其它物质(如增塑剂等)而可燃。大部分聚合物材料是可燃的大部分聚合物材
2、料是可燃的3衡量阻燃性的指标衡量阻燃性的指标1、氧指数(、氧指数(OI)氧指数定义为塑料试样在N2-O2混合气体中保持连续燃烧所需的最低氧气体积分数。式中,N2和O2代表两种气体的流量。塑料的氧指数越小,说明其连续燃烧所需氧气的浓度越低,材料越易燃;反之,塑料的氧指数越大,说明其连续燃烧所需氧气的浓度高,材料越不易燃。4常见塑料的氧指数常见塑料的氧指数塑料品种塑料品种氧指数氧指数塑料品种塑料品种氧指数氧指数聚甲醛(POM)14.9聚酰胺(PA1010)25.5聚氨酯(PU)17.0软质聚氯乙烯(SPVC)26.0发泡聚乙烯(PE)17.1聚酰胺(PA6)26.4聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)17
3、.3酚醛树脂(PF)30.0聚乙烯(PE)17.4聚苯醚(PPO)30.0聚丙烯(PP)18.0聚砜(PSF)32.0聚苯乙烯(PS)18.1蜜胺树脂(MF)35.0丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)18.2聚酰亚胺(PI)36.0环氧树脂(EP)19.8聚苯硫醚(PPS)40.0聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)20.0纯聚氯乙烯(PVC)45.0聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)20.6硬质聚氯乙烯(HPVC)50.0氯化聚醚(CP)23.0聚苯并咪唑(PBI)58.0聚酰胺(PA66)24.3聚偏氯乙烯(PVDC)60.0聚碳酸酯(PC)24.9聚四氟乙烯(PTFE)95.05u 当OI 27时,
4、为难燃塑料。大多数塑料的大多数塑料的OI都达不到都达不到27,而阻燃场合对,而阻燃场合对塑料的塑料的OI要求都在要求都在30左右,因此大部分树脂左右,因此大部分树脂都需要进行阻燃改性处理。都需要进行阻燃改性处理。62、美国、美国UL标准(标准(UL-94)美国UL-94标准的测试方法为观察塑料在直接接触火源时的燃烧情况,并划分为三个级别。V-0级级 离火后10s熄灭,并不引燃其下方30cm处的药棉。V-1级级 离火后1030s熄灭,并不引燃其下方30cm处的药棉。V-2级级 离火后30s熄灭,并引燃其下方30cm处的药棉。73、最大比光密度(、最大比光密度(Dm)这是衡量塑料发烟量大小的指标,
5、也称为最大烟密度。塑料的最大比光密度越大,说明其发烟性越大,燃烧时冒黑烟越浓,对环境污染越大。塑料品种塑料品种最大比光密度最大比光密度塑料品种塑料品种最大比光密度最大比光密度POM0PVDC98PA61PET390PMMA2PC427LDPE13PS494HDPE39ABS720PP41PVC720PTFE55 含双键、苯环类和含氯类塑料发烟量比较大。而塑料燃烧时无烟的标准为最大比光密度低于300,因此PET、PC、PS、PPO、ABS及PVC等需要进行消烟改性。8二、阻燃剂的作用机理二、阻燃剂的作用机理1、塑料的燃烧、塑料的燃烧 塑料的燃烧过程是一个极其复杂的热氧化反应过程,导致燃烧的基本要
6、素是热热、氧氧和燃料燃料。9塑料的燃烧过程塑料的燃烧过程第一阶段:热引发过程。外部热源或火源的热量导致塑料发生从固态到液态的相态变化;第二阶段:热降解过程。塑料吸收的热量足以克服分子内原子间某些弱小的键能时,开始发生降解反应,其实质为空气中氧存在下的一种自由基链式反应,反应的结果可生成可燃气体;第三阶段:燃烧过程。热降解反应生成的可燃气体浓度达到着火极限后,与氧气相遇,当塑料吸收的热量足以使可燃气体燃烧时,可引发塑料燃烧,并从局部向整体扩散。此时对易燃塑料而言,即使去掉火源,燃烧也将继续。102、阻燃剂的阻燃机理、阻燃剂的阻燃机理阻燃剂是通过吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等
7、若干机理发挥其阻燃作用的。多数阻燃机是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。11(1)吸热作用)吸热作用u 任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的,如果能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量,那么火焰温度就会降低,辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少,燃烧反应就会得到一定程度的抑制。12如:Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容,使其达到热分解温度前吸收更多的热量,从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性,提高其自身的阻燃能力。13(2)覆盖作用)覆盖作用u 在可燃材料中加入阻燃剂后,阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫
8、覆盖层,隔绝氧气,具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用,从而达到阻燃目的。如有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。u 碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解,另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。14(3)抑制链反应)抑制链反应u 根据燃烧的链反应理论,维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可作用于气相燃烧区,捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。15如:含卤阻燃剂,它的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近,当聚合物受热分解时,阻燃剂也同时挥发出来。此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧
9、区,卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。16(4)不燃气体的窒息作用)不燃气体的窒息作用u 阻燃剂受热时分解出不燃气体,将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用,阻止燃烧的继续进行,达到阻燃的作用。u 在聚合物热分解产生可燃性气体的同时,如果聚合物-阻燃剂体系能分解产生不燃气体,如H2O、N2、HCl、HBr、CO2、NH3等。172、阻燃剂的消烟机理、阻燃剂的消烟机理在火灾中烟是最先产生和最易致死且贻误救火时机的因素,据统计火灾中的死亡人数有80%是窒息所致,所以当代的
10、“阻燃”是与“消烟”相提并论的,而且对某些高聚物如PVC而言“消烟”比“阻燃”更为重要。烟雾的组成 可见部分为固体悬浮物。可见部分为固体悬浮物。可见部分为固体悬浮物。可见部分为固体悬浮物。其中黑烟为炭黑,粒径为0.030.05m;白烟为悬浮在空气中的微小粒子。不可见部分为气体。不可见部分为气体。如HCl、CO2、CO、HCN及甲烷等,其中HCl、CO及HCN为有毒气体。18常见塑料烟雾组成常见塑料烟雾组成气体气体HClCO2CONH3HCNCH4C2H4C2H2气体含量气体含量/%PE-738210-721853462.5PS-619178-6.5181330.1PVC286657117-11
11、69.3PA66-59020.59.83140941560.7PAN-55610.8-565.9-7.437.7PU-66617.3-3.321431451.4EP-1138157-2.2162.37.452.9 塑料消烟的基本原理塑料消烟的基本原理塑料消烟的基本原理塑料消烟的基本原理为加入无机消烟剂,改变塑料的降解方式,抑制炭微粒的形成,使之形成焦炭,并吸收有毒气体。19三、阻燃剂的要求及分类三、阻燃剂的要求及分类 阻燃剂的要求阻燃剂的要求1、阻燃剂不损害塑料的物理力学性能。2、阻燃剂的分解温度需适应进行阻燃加工塑料的需要。阻燃剂必须在塑料热分解时急速分解以发挥其阻燃效果,但是阻燃剂在塑料成
12、型加工时又不能发生热分解。3、具备耐候性。4、具有持久性。进行阻燃加工的塑料制品都是准备长期使用的物品,所以阻燃效果不能在制品使用期中消失。5、价格低廉。20阻燃剂阻燃剂添加型添加型反应型反应型卤系阻燃剂卤系阻燃剂无卤阻燃剂无卤阻燃剂乙烯基衍生物乙烯基衍生物含氯化合物含氯化合物含羟基化合物含羟基化合物含环氧基化合物含环氧基化合物 阻燃剂的分类阻燃剂的分类水合金属氧化物水合金属氧化物磷系阻燃剂磷系阻燃剂金属氧化物金属氧化物金属硼化物金属硼化物膨胀型阻燃剂膨胀型阻燃剂21四、常用阻燃剂四、常用阻燃剂22(一)卤系阻燃剂(一)卤系阻燃剂(一)卤系阻燃剂(一)卤系阻燃剂 卤族元素阻燃效率的顺序是IBr
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 阻燃 基本知识
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【a199****6536】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【a199****6536】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。